Есть ли предел микробной жизни?

Ханс Рёй и его коллеги из Центра геомикробиологии Орхусского университета (Дания) обнаружили микроорганизмы с исключительно низкой скоростью обмена веществ.

Оборот биомассы происходит лишь раз в несколько сотен или даже тысяч лет.

Ханс Рёй за работой (здесь и ниже фото Bo Barker Jørgensen / Science / AAAS).

Микроорганизмам требуется кислород для поддержания электрического потенциала в мембранах, а также работы ферментов и ДНК, поэтому исследователи считают, что эти обитатели морского дна способны жить при минимальном доступе к энергии. И действительно, учёные описывают сообщество, которому 86 млн лет, хотя на протяжении многих лет специалисты полагали, что высокое давление, нехватка кислорода и низкое количество питательных веществ под морским дном должны были стать тяжёлым испытанием для любой формы жизни.

Северное Тихоокеанское течение вместе со своим южным коллегой представляют собой наиболее бедные питательными веществами районы Мирового океана. Однако г-н Рёй и его коллеги обнаружили, что кислород проникает там в осадок на глубину до 28 м. Исследователи пришли к выводу, что причиной этого загадочного явления следует считать низкую скорость осаждения.

Осадок накапливается так медленно, что если одна частица опускается на дно, другая падает на неё только через тысячу лет. В таких условиях микроорганизмы съедают практически всё, а когда еды нет, просто висят в окружении кислорода, не потребляя его.

Обычно микроорганизмы потребляют весь кислород в верхнем 10-сантиметровом слое осадка, а ниже переключаются на другие соединения. Но в данном случае микробное сообщество настолько мало, что не способно потребить весь наличный кислород даже на 28-метровой глубине. Исследователи выяснили, что тот, кто живёт ниже 20 м, усваивает кислород в размере 0,001 мкмоль на литр осадка в год. Микроорганизмам, содержащимся в 1 м³ осадка, надо около десяти лет на то, чтобы израсходовать то количество кислорода, которое содержится в одном вдохе человека.

Открытие этой формы жизни побудило Центр геомикробиологии Орхусского университета и астробиологическое отделение Исследовательского центра НАСА им. Эймса организовать конференцию геомикробиологов и разработчиков компьютерных моделей по вопросам изучения пределов микробной жизни и биологического спроса на энергоносители, которая состоялась на прошлой неделе в Орхусе.

«Границы жизни лежат намного дальше, чем мы могли себе представить, — говорит соорганизатор Бо Йоргенсен. — Судя по всему, мы встретились с энергетическим пределом, расположенным ниже нашего текущего понимания. И мы должны признаться, что не знаем, где может находиться нижняя граница».

Именно поэтому НАСА заинтересовалось открытием. Поверхность Марса негостеприимна, но под ней, говорит г-н Йоргенсен, «могут быть условия, которые напоминают земные глубины в том, что касается потока доступной энергии». «Это исследование показало, что жизнь может существовать даже в таких условиях», — резюмирует специалист.

Г-н Йоргенсен подчеркивает, что это, разумеется, не означает наличие жизни на Марсе, но признаёт, что «сейчас очень сложно сказать, где жизни нет».

Керн тихоокеанского осадка, добытый исследователями.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Подготовлено по материалам Nature News и ScienceNOW.

http://science.compulenta.ru/680109/